不同棗品種果實礦質(zhì)元素含量分析

薛曉芳，趙愛玲，王永康，隋串玲，任海燕，李登科，梁 芊

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制與利用山西省重點(diǎn)實驗室，山西太谷030800）

不同棗品種果實礦質(zhì)元素含量分析

薛曉芳，趙愛玲，王永康，隋串玲，任海燕，李登科，梁 芊

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制與利用山西省重點(diǎn)實驗室，山西太谷030800）

以壺瓶棗等23個具有代表性的棗（Ziziphus jujuba Mill.）品種為試材，對其脆熟期（半紅）果實中鉀（K）、鈣（Ca）、鈉（Na）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、鋅（Zn）等6種礦質(zhì)元素含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明，23個棗品種果實中各礦質(zhì)元素含量大小順序為K＞Ca＞（Mg，Na）＞Fe＞Zn；23個棗品種果實中礦質(zhì)元素含量范圍，K為9.796～18.741 mg/g，Ca為0.607～1.796 mg/g，Na為0.298～0.586 mg/g，Mg為0.370～0.534 mg/g，F(xiàn)e為0.292～1.170 μg/g，Zn為0.004 2～0.024 2 μg/g；其中，6種礦質(zhì)元素的變異幅度差異較大，變異系數(shù)在9.94%～43.59%，Mg含量變異最小，Zn含量變異最大。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，在23個棗品種果實中，K，Na，Mg，F(xiàn)e含量符合正態(tài)分布，Ca和Zn含量不符合正態(tài)分布。

棗；果實；礦質(zhì)元素

礦質(zhì)元素是果樹生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，對果樹生理代謝和生長結(jié)果起著重要作用。各種元素過多或缺少都會引起生理病害，從而影響產(chǎn)量和果實品質(zhì)[1-2]。對各種果樹礦質(zhì)元素方面的研究已有不少報道[3-6]，且大多選擇果實和葉片等營養(yǎng)器官進(jìn)行研究[7-8]。礦質(zhì)元素是棗的主要營養(yǎng)成分之一[9]，目前，對棗礦質(zhì)營養(yǎng)的研究多集中在同一品種或少數(shù)幾個品種[10-12]上，缺乏對不同類型的多個品種之間的比較。Li等[13]對金絲小棗、尖棗、駿棗等5個品種的礦質(zhì)元素研究結(jié)果表明，棗果實中礦質(zhì)元素含量因品種不同而存在差異。另外，產(chǎn)地[14]、樹齡、栽培模式等因素也會影響棗樹礦質(zhì)元素的含量。因此，研究同一地點(diǎn)多個品種礦質(zhì)元素的含量至關(guān)重要。

本研究選取國家棗種質(zhì)資源圃不同用途的23個棗品種作為試材，測定各品種果實脆熟期K，Ca，Na，Mg，F(xiàn)e，Zn等6種主要礦質(zhì)元素的含量，以期弄清礦質(zhì)元素含量在不同棗品種間的差異，為指導(dǎo)棗樹合理施肥[15]、有效調(diào)節(jié)生長和結(jié)果的關(guān)系、提高棗果品質(zhì)以及開發(fā)利用棗資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

從國家棗種質(zhì)資源圃選取北京雞蛋棗（鮮食）、蜂蜜罐（鮮食）、襄汾圓棗（鮮食）、蘋果棗（鮮食）、山東梨棗（鮮食）、六月鮮（鮮食）、太谷雞心蜜棗（鮮食）、慶云小梨棗（鮮食）、冷白玉（鮮食）、夏津大白鈴（鮮食）、臨猗梨棗（鮮食）、北京老虎眼（鮮食）、晉贊大棗（兼用）、太谷壺瓶棗（兼用）、交城駿棗（兼用）、交城甜酸棗（兼用）、新鄭灰棗（兼用）、彬縣晉棗（兼用）、贊皇大棗（兼用）、北京酸棗（制干）、滕州長紅棗（制干）、稷山板棗（制干）、運(yùn)城相棗（制干）等23個具有代表性的棗品種作為試材。

1.2 試驗方法

每個品種選5株樹，樹齡15 a，于果實脆熟期（半紅）從每株樹的樹冠中部外圍采集3～5年生棗股上棗吊中部發(fā)育正常的果實，每個品種取20～30個果。將采集的樣品帶回實驗室后依次用自來水、0.2%鹽酸、去離子水進(jìn)行清洗，將洗凈的果實用不銹鋼刀切片去核后，置于105℃干燥箱中殺酶30 min，65℃下烘至恒質(zhì)量。冷卻后用粉碎機(jī)粉碎，裝瓶備用。最后計算值以干質(zhì)量計。

元素硝化采用微波消解儀（Jena公司TOPwave消解儀），消解罐為聚四氟乙烯PM60，稱取樣品量0.3 g，加入消解液（HNO3＋H2O2（5 mL＋1 mL））。其消解程序列于表1。

表1 微波消解程序

消解完成后，轉(zhuǎn)移到三角瓶中，置高溫電爐上趕酸，揮發(fā)至黏稠狀，最后定容至25 mL，即為原液，待測。用原子吸收分光光度計（Jena公司novAA350）測定K，Ca，Na，Mg，F(xiàn)e，Zn等6種礦質(zhì)元素的含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007和SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 K含量

由表2可知，各品種果實K含量在9.796～18.741 mg/g，差別較大。其中，慶云小梨棗含量最高，為18.741 mg/g；臨猗梨棗含量最低，為9.796 mg/g。由各品種果實K含量頻數(shù)分析結(jié)果可知，23個棗品種果實K含量的平均值為13.420 mg/g，標(biāo)準(zhǔn)差為2.195 mg/g，變異系數(shù)為16.36%。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，23個棗品種果實K含量符合正態(tài)分布（P＝0.877＞0.05）。結(jié)合表2和圖1-a可看出，23個棗品種果實K含量小于10.00 mg/g的品種有2個（臨猗梨棗、晉贊大棗），占總數(shù)的8.69%；果實K含量大于15.00 mg/g的品種有5個（交城駿棗、山東梨棗、六月鮮、北京酸棗、慶云小梨棗）；果實K含量在10.00～15.00 mg/g的品種有16個，占總資源的69.57%，其含量由低到高依次為滕州長紅棗、運(yùn)城相棗、襄汾圓棗、北京老虎眼、蘋果棗、贊皇大棗、夏津大白鈴、冷白玉、太谷壺瓶棗、北京雞蛋棗、彬縣晉棗、交城甜酸棗、太谷雞心蜜棗、稷山板棗、新鄭灰棗、蜂蜜罐。

2.2 Ca含量

從表2可以看出，23個棗品種果實Ca含量在0.607～1.796 mg/g，差別很大。其中，北京雞蛋棗含量最低，為0.607 mg/g；慶云小梨棗含量最高，為1.796 mg/g。由各品種果實Ca含量的頻數(shù)分析結(jié)果可知，23個棗品種果實Ca含量平均值為1.134mg/g，標(biāo)準(zhǔn)差為0.412 mg/g，變異系數(shù)達(dá)36.33%。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，23個棗品種果實Ca含量不符合正態(tài)分布（P＝0.016＜0.05）。結(jié)合表2和圖1-b可看出，各品種果實Ca含量小于0.75 mg/g的有6個，其含量由低到高依次為北京雞蛋棗、蘋果棗、晉贊大棗、六月鮮、襄汾圓棗、太谷壺瓶棗，占總數(shù)的26.09%；果實Ca含量大于1.50 mg/g的有7個品種，其含量由低到高依次為贊皇大棗、運(yùn)城相棗、北京老虎眼、夏津大白鈴、稷山板棗、冷白玉、慶云小梨棗，占總數(shù)的30.43%；其余10個品種果實Ca含量在0.75～1.50 mg/g。

2.3 Na含量

從表2可以看出，23個棗品種果實Na含量在0.298～0.586 mg/g，差別較大。其中，贊皇大棗含量最低，為0.298 mg/g；晉贊大棗含量最高，為0.586 mg/g。由23個棗品種果實Na含量的頻數(shù)分析結(jié)果可知，各品種果實Na含量的平均值為0.424 mg/g，標(biāo)準(zhǔn)差為0.075 mg/g，變異系數(shù)為17.69%。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，23個棗品種果實Na含量符合正態(tài)分布（P＝0.277＞0.05）。結(jié)合表2和圖1-c可以看出，23個棗品種果實 Na含量大部分在0.300～0.500 mg/g，有18個品種，占總數(shù)的78.26%；果實Na含量小于0.300 mg/g的只有贊皇大棗；果實Na含量大于0.500 mg/g的有北京雞蛋棗、蜂蜜罐、襄汾圓棗、晉贊大棗4個品種，占總數(shù)的17.39%。

2.4 Mg含量

從表2可以看出，23個棗品種果實Mg含量在0.370～0.534 mg/g，差別較小。其中，蜂蜜罐含量最低，為0.370mg/g；北京酸棗含量最高，為0.534 mg/g。由23個棗品種果實Mg含量的頻數(shù)分析結(jié)果可知，各品種果實Mg含量的平均值為0.463 mg/g，標(biāo)準(zhǔn)差為0.046 mg/g，變異系數(shù)為9.94%。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，23個棗品種果實Mg含量符合正態(tài)分布（P＝0.351＞0.05）。結(jié)合表2和圖1-d可看出，各品種果實Mg含量小于0.400 mg/g的有3個，分別為蜂蜜罐、臨猗梨棗、襄汾圓棗，占總數(shù)的13.04%；果實Mg含量大于0.500 mg/g的有8個品種，含量由低到高依次為北京老虎眼（彬縣晉棗）、山東梨棗、北京雞蛋棗（交城駿棗）、太谷壺瓶棗、新鄭灰棗、北京酸棗，占總數(shù)的34.78%；其余12個品種果實Mg含量在0.400～0.500 mg/g。

2.5 Fe含量從表2可以看出，23個棗品種果實Fe含量在0.292～1.170 μg/g，差別很大。其中，六月鮮含量最低，為0.292 μg/g；運(yùn)城相棗含量最高，為1.170 μg/g。由23個棗品種果實Fe含量的頻數(shù)分析結(jié)果可知，各品種果實Fe含量的平均值為0.604 μg/g，標(biāo)準(zhǔn)差為0.236 mg/g，變異系數(shù)為39.07%。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，23個棗品種果實Fe含量符合正態(tài)分布（P＝0.218＞0.05）。結(jié)合表2和圖1-e可以看出，各品種果實Fe含量小于0.400 μg/g的有六月鮮、滕州長紅棗、贊皇大棗、太谷雞心蜜棗、臨猗梨棗、交城駿棗6個品種，占總數(shù)的26.09%；果實Fe含量大于0.800 μg/g的有4個品種，其含量由低到高依次為彬縣晉棗、慶云小梨棗、夏津大白鈴、運(yùn)城相棗，占總數(shù)的17.39%；其余13個品種果實Fe含量在0.400～0.800 μg/g。

表2 23個棗品種果實礦質(zhì)元素含量分析

2.6 Zn含量

從表2可以看出，23個棗品種果實Zn含量在0.004 2～0.024 2 μg/g，各品種果實Zn含量均較低且種質(zhì)間差異很大。其中，運(yùn)城相棗含量最低，為0.004 2 μg/g；彬縣晉棗含量最高，為0.024 2 μg/g。由各品種果實Zn含量的頻數(shù)分析結(jié)果可知，23個棗品種果實Zn含量的平均值為0.011 7 μg/g，標(biāo)準(zhǔn)差為0.005 1 μg/g，變異系數(shù)達(dá)43.59%，在6種元素中最高。Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，23個棗品種果實Zn含量不符合正態(tài)分布（P＝0.011＜0.05）。結(jié)合表2和圖1-f可以看出，各品種果實Zn含量小于0.010 0 μg/g的有11個品種，其含量由低到高依次為運(yùn)城相棗、交城甜酸棗、太谷雞心蜜棗、晉贊大棗、北京老虎眼、六月鮮、蘋果棗、慶云小梨棗、太谷壺瓶棗、交城駿棗、贊皇大棗，占總數(shù)的47.83%；果實Zn含量大于0.020 0 μg/g的有夏津大白鈴、彬縣晉棗2個品種，占總數(shù)的8.69%；其余10個品種果實Zn含量在0.010 0～0.020 0 μg/g。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，23個棗品種果實中6種主要礦質(zhì)元素含量大小順序為K＞Ca＞（Mg，Na）＞Fe＞Zn，其中，Mg含量的平均值大于Na含量的平均值，有17個品種的Mg＞Na，6個品種的Mg＜Na。李春燕等[16]研究認(rèn)為，棗果實中礦質(zhì)元素含量大小順序為K＞Ca＞Fe＞Mn＞Cu；趙利琴等[17]研究認(rèn)為，壺瓶棗果皮中礦質(zhì)元素含量大小順序為K＞Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Mn；趙智慧等[18]研究認(rèn)為，冬棗和臨猗梨棗果實發(fā)育期果實中礦質(zhì)元素含量大小順序為K＞Ca＞Fe＞Zn，這與本研究結(jié)果一致。前人對棗中Na含量研究較少。曹一博等[19]研究認(rèn)為，棗果皮中Ca的主要存在形態(tài)為NaCl-Ca。盧桂賓等[20]研究表明，植物體內(nèi)的養(yǎng)分之間是相互作用的。本研究對23個棗品種Na含量的初步分析可為今后研究Na元素和其他元素之間的關(guān)系及Na元素的代謝機(jī)制提供參考。

23個棗品種果實中各礦質(zhì)元素含量范圍，K為9.796～18.741 mg/g，Ca為0.607～1.796 mg/g，Na為0.298～0.586 mg/g，Mg為0.370～0.534 mg/g，F(xiàn)e為0.292～1.170 μg/g，Zn為0.0042～0.0242 μg/g。6種礦質(zhì)元素的變異幅度差異較大，變異系數(shù)在9.94%～43.59%，其中，Zn含量變異最大，其次是Fe，變異較小的是Mg和K。不同品種中同一礦質(zhì)元素的含量差異較大，這與Li等[13]的研究結(jié)果一致。同一品種不同元素含量高低比較復(fù)雜，例如23個品種中運(yùn)城相棗Fe含量最高，而Zn含量卻最低；蜂蜜罐Mg含量最低，而Na含量較高；慶云小梨棗K，Ca，F(xiàn)e含量都較高，而Na，Mg，Zn含量居中。這可能是由于不同元素在果實代謝和品質(zhì)形成過程中所起的作用不同。楊磊等[21]研究表明，灰棗果實的礦質(zhì)元素與總糖、總酸和維生素C之間均存在相關(guān)性。各種元素含量差異是促使品質(zhì)差異的原因之一，礦質(zhì)元素對果實品質(zhì)形成的具體作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。目前，在蘋果等果樹上已開展礦質(zhì)元素指紋技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)地鑒別研究[22]，本研究可為棗礦質(zhì)元素指紋技術(shù)的推進(jìn)提供理論基礎(chǔ)。

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Analysis on Mineral Element Contents of Fruits in Different Chinese Jujube Varieties

XUE Xiaofang，ZHAOAiling，WANGYongkang，SUI Chuanling，RENHaiyan，LI Dengke，LIANGQian
（Shanxi KeyLaboratoryofGermplasmImprovement and Utilization in Pomology，Institute ofPomology，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taigu 030800，China）

Taking 23 representative Chinese jujube varieties（for example'Hupingzao'）as the test materials,the contents of 6 mineral elements containing K,Ca,Na,Mg,Fe,Zn were analyzed in crisp mature period fruits.The results showed that comparison of 6 mineral elements contents was K＞Ca＞（Mg，Na）＞Fe＞Zn in 23 Chinese jujube varieties.The mineral elements contents in 23 Chinese jujube varieties as follows:K was 9.796-18.741 mg/g,Ca was 0.607-1.796 mg/g,Na was 0.298-0.586 mg/g,Mg was 0.370-0.534 mg/g,Fe was 0.292-1.170 μg/g,Zn was 0.004 2-0.024 2 μg/g.The variation range ofthe 6 mineral elements was different, the variation coefficient was 9.94%-43.59%,the variation of Mg contents was the smallest and Zn was the biggest.Shapiro-Wilk normality test results showed that K，Na，Mg，F(xiàn)e contents were conformed to the normal distribution,and the contents of Ca,Zn were not conformed tothe normal distribution.

Chinese jujube;fruits;mineral elements

S665.1

A

1002-2481（2016）06-0741-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.06

2016-02-14

科技部基礎(chǔ)性工作專項（2011FY110200，2013FY111700-4）；山西省科技創(chuàng)新重點(diǎn)團(tuán)隊（2013131017）

薛曉芳（1985-），女，山西離石人，研究實習(xí)員，碩士，主要從事棗種質(zhì)資源與育種研究工作。趙愛玲為通信作者。